Tilstedeværelsen av lystgass i atmosfæren til jordlignende eksoplaneter kan være en signatur på tilstedeværelsen av utenomjordisk liv - ifølge en studie utført av forskere i USA ledet av Edward Schwieterman ved University of California, Riverside.
Ved å bruke avanserte datamodeller for å støtte forslaget deres, mener teamet at arbeidet deres kan tilby viktig innsikt for eksoplanetstudier av nåværende og fremtidige observatorier – inkludert James Webb Space Telescope (JWST).
Astronomer kjenner til mer enn 5000 eksoplaneter - som er planeter som går i bane rundt andre stjerner enn Solen - og det antallet fortsetter å vokse. Etter hvert som teleskopene forbedres, blir astronomene stadig bedre til å bestemme sammensetningen av eksoplanetatmosfærer, og disse målingene spiller en viktig rolle i søket etter utenomjordisk liv. Dette gjøres ved å gjøre spektroskopiske målinger på stjernelys som har passert gjennom eksoplanetatmosfærer.
På jakt etter liv
Vi har aldri sett liv på en annen planet, så vi vet ikke nøyaktig hvordan det ville påvirke eksoplanetatmosfærer. I stedet identifiserer astrobiologer kjemikalier i jordens atmosfære som er assosiert med tilstedeværelsen av liv og søker etter disse "biosignaturene".
Det er her lystgass (også kjent som lattergass) kommer inn. Selv om det ikke er spesielt vanlig i jordens atmosfære i dag, antyder Schwieterman og kolleger at gassen kunne vært rikelig i tidligere epoker av jordens historie.
Giftige gasser i beboelig sone kan hindre fremveksten av fremmed liv
Dinitrogenoksid produseres av noen levende organismer på jorden, så det er mulig at det kan forekomme i atmosfæren til noen eksoplaneter som har liv. Her på jorden er det imidlertid naturlige prosesser som holder atmosfæriske lystgassnivåer svært lave. På andre planeter kan imidlertid en overflod av lystgass skyldes lave nivåer av metallkatalysatorer og biologiske enzymer som bryter ned forbindelsen. En annen mulighet er at stjernestrålingen mottatt av noen eksoplaneter ikke er like effektiv som sollys til å ødelegge lystgass. Faktisk kan nitrogenoksidnivåer i slike situasjoner være høye nok til å bli observert av teleskoper som JWST.
Schwietermans team utforsket denne ideen ved å utvikle en biogeokjemisk modell som kvantifiserer den sannsynlige forekomsten av lystgass i atmosfærene til jordlignende eksoplaneter som kretser rundt hovedsekvensstjerner. Ved å koble modellen deres til fotokjemiske og spektrale modeller, beregnet forskerne også at lystgass kunne bygge seg opp til påvisbare nivåer innenfor en rekke atmosfæriske forhold. Dette kan inkludere Trappist-1 system, der så mange som fire planeter ser ut til å gå i bane innenfor den beboelige sonen til deres kalde røde dvergvertsstjerne.
Selv om lystgass også kan produseres av ikke-biologiske kilder, som lynnedslag, viste teamet at mengden gass som produseres ville være størrelsesordener lavere enn den som produseres av fremmede økosystemer. Basert på resultatene deres håper Schwieterman og kollegene at JWST, sammen med andre teleskoper som aktivt jakter på tegn på liv i eksoplanetære atmosfærer, vil legge lystgass til listen over levedyktige biosignaturer - potensielt bringe oppdagelsen av utenomjordisk liv et skritt nærmere.
Forskningen er beskrevet i The Astrophysical Journal.
